一种基于残余应力的变形轮廓测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110487464A(43)申请公布日2019.11.22(21)申请号201910824192.0(22)申请日2019.09.02(71)申请人哈尔滨工业大学（深圳）地址518000广东省深圳市西丽深圳大学城(72)发明人孙浩程李东风(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人孟金喆(51)Int.Cl.G01L5/00(2006.01)G01B21/20(2006.01)G01B21/32(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称一种基于残余应力的变形轮廓测量方法(57)摘要本发明实施例公开了一种基于残余应力的变形轮廓测量方法，包括：采用切割机将待测试件以预设方式切开得到切割面；采用三坐标测量机测量残余应力释放后的切割面的变形轮廓；其中，所述采用三坐标测量机测量残余应力释放后的切割面的变形轮廓，包括：在切割面上建立多个工件坐标系；分别根据多个工件坐标系测量切割面同一预设位置基于不同工件坐标系的坐标值；根据不同坐标系的测量数据得到待测试件基于残余应力的变形轮廓。本发明实施例的技术方案，通过将测量数据平移和旋转的方法，得到的轮廓数据不会因为切割和测量的倾斜误差而变化，从而可以用于轮廓法残余应力测量的后续计算。CN110487464ACN110487464A权利要求书1/2页1.一种基于残余应力的变形轮廓测量方法，其特征在于，包括：采用切割机将待测试件以预设方式切开得到切割面；采用三坐标测量机测量残余应力释放后的切割面的变形轮廓；其中，所述采用三坐标测量机测量残余应力释放后的切割面的变形轮廓，包括：在切割面上建立多个工件坐标系；分别根据多个工件坐标系测量切割面同一预设位置基于不同工件坐标系的坐标值；根据不同坐标系的测量数据得到待测试件基于残余应力的变形轮廓。2.根据权利要求1所述的基于残余应力的变形轮廓测量方法，其特征在于，所述采用切割机将待测试件以预设方式切开得到切割面，包括：设置切割机的切割参数；将待测试件用压板固定在底板上；根据预设的切割位置采用切割机对待测试件进行切割。3.根据权利要求2所述的基于残余应力的变形轮廓测量方法，其特征在于，所述设置切割机的切割参数，包括：使用与所述待测试件几何尺寸完全相同的不含残余应力的试件进行多次试切割，并在每次试切割之后调整所述切割机的参数，直至切割全过程不出现断丝的情况，此时的参数作为设置切割机的切割参数。4.根据权利要求2所述的基于残余应力的变形轮廓测量方法，其特征在于，所述切割参数包括：放电脉冲时间、放电停止时间、电源峰值、高压电源调整、加工电压、切割速率的一种或多种。5.根据权利要求1所述的基于残余应力的变形轮廓测量方法，其特征在于，在切割面上建立多个工件坐标系中建立每个工件坐标系，包括：确定三个坐标轴的方向；确定原点的位置；根据所述原点的位置平移所述三个坐标轴，从而建立工件坐标系。6.根据权利要求5所述的基于残余应力的变形轮廓测量方法，其特征在于，所述确定三个坐标轴的方向，包括：确定Z轴的方向；在待测试件的侧壁上手动打点确定一条直线，将已确定的Z轴旋转90度至此方向，以确定X轴的方向，基于X轴方向再旋转90度确定Y轴的方向。7.根据权利要求6所述的基于残余应力的变形轮廓测量方法，其特征在于，所述确定Z轴的方向，包括：在切割面上任意选择三至四个点生成平面作为Z平面，垂直于所述Z平面的方向为Z轴的方向。8.根据权利要求1所述的基于残余应力的变形轮廓测量方法，其特征在于，所述根据不同坐标系的测量数据得到待测试件基于残余应力的变形轮廓，包括：将不同坐标系的测量数据均首尾相连作为新的Y轴，计算新Y轴与原Y轴夹角，将变形数据中的Z值换算成以新Y轴为基准的Z值，最终得到统一的变形轮廓。9.根据权利要求1所述的基于残余应力的变形轮廓测量方法，其特征在于，所述切割机2CN110487464A权利要求书2/2页为慢走丝线切割机。10.根据权利要求1所述的基于残余应力的变形轮廓测量方法，其特征在于，所述待测试件为紧凑拉伸试件。3CN110487464A说明书1/6页一种基于残余应力的变形轮廓测量方法技术领域[0001]本发明实施例涉及残余应力检测领域，尤其涉及一种基于残余应力的变形轮廓测量方法。背景技术[0002]残余应力是指存在于材料内部的稳定的自平衡应力场，它的存在可能对材料力学性能和工程部件的寿命极为不利，未知的残余应力与服役荷载的叠加常常使服役中的工程部件的实际受力状态难以确定，从而导致对部件性能及预期寿命的错误判断。因此，准确评估残余应力对预测工程部件的疲劳寿命和评估结构完整性十分必要。[0003]轮廓法是一种通过测量应力释放导致位移来得到残余应力分布的一种破坏性残余应力